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Como ferver água mais rápido e com mais eficiência? Cientistas descobriram!

Já pensou se você pudesse ferver a água de uma forma mais rápida e eficiente? Pois cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) já, e eles afirmam ter conseguido essa façanha através de um novo método de construir superfícies. Isso poderá reduzir o gasto de energia em muitos processos industriais, usinas hidrelétricas e de produção química e até mesmo arrefecedores de eletrônicos.

Em uma coletiva de imprensa, os pesquisadores da instituição revelaram ter encontrado uma maneira de otimizar os dois parâmetros-chave para o processo de fervura: o coeficiente da transferência térmica (CTT) e o fluxo de calor crítico (FCC). É muito difícil fazer com que ambos sejam melhorados, já que melhorar um geralmente implica em piorar o outro, numa troca (quase) equivalente.

É muito difícil otimizar ambos os parâmetros importantes para a fervura da água, mas cientistas dizem ter conseguido (Imagem: leungchopan/Envato)
É muito difícil otimizar ambos os parâmetros importantes para a fervura da água, mas cientistas dizem ter conseguido (Imagem: leungchopan/Envato)

Ideias borbulhantes

Quando há muitas bolhas na superfície fervente, isso quer dizer que a fervura é muito eficiente, mas se há bolhas demais, elas podem coalescer juntas, formando uma espécie de película de vapor pela superfície. Essa película coloca uma resistência à transferência de calor da superfície quente para a água, dificultando a eficiência da transferência térmica e diminuindo a taxa de FCC.

Para chegar a uma fervura mais eficiente, os pesquisadores adicionaram uma série de pequenas cavidades de escala micro a uma superfície, controlando a formação de bolhas no local. Isso as manteve presas ao local das depressões e evitou que se espalhassem para formar a película resistente a calor. As microcavidades foram posicionadas a uma distância ideal — 2 mm — para otimizar o processo.

Na superfície criada pelos cientistas, as bolhas se prendem aos espaços de 2 mm e não formam o filme anti-calor que impede uma fervura mais eficiente (Imagem: Statuska/Envato Elements)
Na superfície criada pelos cientistas, as bolhas se prendem aos espaços de 2 mm e não formam o filme anti-calor que impede uma fervura mais eficiente (Imagem: Statuska/Envato Elements)

Até o momento, os cientistas realizaram o feito apenas em uma pequena escala, em condições laboratoriais que ainda não podem ser facilmente redimensionadas para aplicação prática em dispositivos modernos. O estudo, no entanto, endereça isso afirmando que o estágio atual de fato não é pensado para ser escalonado industrialmente. É apenas uma forma de provar que o sistema pode funcionar.

O foco da equipe, agora, fica em encontrar formas adicionais de criar esse tipo de textura para superfícies, visando o uso prático em dispositivos utilizados para fervura. Mostrar que é possível controlar superfícies é o primeiro passo, segundo os pesquisadores, sendo que o próximo é pensar em abordagens mais escalonáveis.

Fonte: Canaltech

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